Blockchain TON: Thiết kế đổi mới với độ song song cao và khả năng mở rộng cao

TON Blockchain là một mạng lưới tính toán phi tập trung, bao gồm một khối chính và nhiều thành phần. Dự án này ban đầu được phát triển bởi người sáng lập Telegram và đội ngũ của họ, hiện nay được duy trì bởi cộng đồng các nhà đóng góp độc lập trên toàn cầu.

Năm 2017, nhóm Telegram bắt đầu khám phá các giải pháp blockchain, vì các blockchain cấp một hiện tại không thể hỗ trợ nền tảng người dùng khổng lồ của họ. Họ quyết định thiết kế blockchain của riêng mình, ban đầu được gọi là Mạng mở Telegram. Năm 2018, họ đã phát động bán token. Tuy nhiên, vào năm 2020, do các vấn đề về quy định, nhóm Telegram đã rút lui khỏi dự án. Sau đó, một nhóm các nhà phát triển mã nguồn mở đã tiếp quản kho mã, đổi tên dự án thành Mạng mở (The Open Network), và tiếp tục phát triển.

Với tư cách là môi trường thực thi phi tập trung của Telegram, TON đang đối mặt với thách thức trong việc xử lý các yêu cầu đồng thời cao và dữ liệu khổng lồ. Hiện tại, ngay cả những blockchain tuyên bố có TPS cao nhất, TPS thực tế được kiểm tra cũng chỉ đạt 65000, vẫn không đủ đáp ứng nhu cầu TPS tiềm năng lên đến hàng triệu của hệ sinh thái Telegram. Hơn nữa, với việc Telegram được ứng dụng rộng rãi, khối lượng dữ liệu phát sinh sẽ rất lớn, phương pháp yêu cầu mỗi nút lưu trữ dữ liệu hoàn chỉnh của blockchain truyền thống trong trường hợp này là không thực tế.

Để đối phó với những thách thức này, TON đã thực hiện hai tối ưu hóa quan trọng cho các giao thức blockchain chính.

1. Sử dụng thiết kế hệ thống theo "mô hình phân mảnh vô hạn", giải quyết vấn đề dư thừa dữ liệu, có khả năng chứa dữ liệu lớn, giảm nhẹ nút thắt hiệu suất.

2. Giới thiệu môi trường thực thi hoàn toàn song song dựa trên mô hình Actor, tăng đáng kể TPS mạng.

Kiến trúc của TON sử dụng cấu trúc chuỗi đa lớp, bao gồm chuỗi tài khoản, chuỗi phân mảnh, chuỗi công việc và chuỗi chính. Thiết kế này cho phép hệ thống linh hoạt xử lý các loại giao dịch và dữ liệu khác nhau.

Các đặc điểm của mạng TON bao gồm phân mảnh động, khả năng mở rộng cao và tính thích ứng. Thông qua mô hình phân mảnh vô hạn, lý thuyết có thể hỗ trợ lên đến 2 mũ 60 chuỗi công việc. Mạng có khả năng tự động phân tách và hợp nhất các chuỗi phân mảnh dựa trên sự thay đổi tải, đảm bảo các khối mới được tạo ra nhanh chóng, giao dịch không cần chờ đợi lâu.

Để giải quyết vấn đề giao tiếp giữa các chuỗi, TON đã áp dụng "thuật toán định tuyến hypercube", đảm bảo rằng tin nhắn được truyền tải theo đường ngắn nhất, nâng cao hiệu quả giao tiếp. Đồng thời, TON cũng đã đề xuất giải pháp công nghệ lạc quan, cho phép người dùng cung cấp chứng minh hợp lệ cho đường dẫn định tuyến, từ đó nâng cao tốc độ công nhận độ tin cậy của tin nhắn từ các nút.

Trong thuật toán đồng thuận, TON sử dụng cơ chế BFT+PoS. Bất kỳ người giữ cổ phần nào cũng có cơ hội tham gia vào việc đóng gói khối, hệ thống định kỳ chọn ngẫu nhiên một nhóm xác thực từ tất cả người giữ cổ phần. Các xác thực viên được chọn đóng gói khối bằng thuật toán BFT, có hiệu suất kém hoặc phạm tội sẽ bị trừng phạt, trong khi hiệu suất tốt sẽ nhận được phần thưởng.

Một đổi mới quan trọng của TON là việc áp dụng hợp đồng thông minh dựa trên mô hình Actor và môi trường thực thi hoàn toàn song song. Thiết kế này cho phép các hợp đồng thông minh thực hiện độc lập, không phụ thuộc vào dữ liệu bên ngoài, có khả năng xử lý tin nhắn song song, từ đó nâng cao đáng kể khả năng xử lý của hệ thống.

Về mặt hiệu suất thị trường, vào năm 2024, TON đã thu hút được sự chú ý lớn nhờ vào thiết kế độc đáo và hiệu suất cao của nó. Giá của đồng tiền gốc Toncoin đã tăng từ khoảng 2,72 đô la Mỹ vào đầu năm lên 4,38 đô la Mỹ, giá trị thị trường đã tăng từ 9,5 tỷ đô la Mỹ lên 15,5 tỷ đô la Mỹ. Tính đến tháng 4 năm 2024, tổng lượng khóa của TON gần đạt 450 triệu đô la Mỹ, cho thấy sức hấp dẫn mạnh mẽ của hệ sinh thái của nó.

Nguyên nhân chính khiến giá Toncoin tăng vọt là do Telegram sẽ tích hợp thêm Blockchain TON vào hoạt động của mình vào năm 2024. Telegram đã thông báo rằng các chủ kênh sẽ nhận được doanh thu quảng cáo thông qua Toncoin, điều này đã tăng cường tính hữu dụng đáng kể cho Toncoin. Ngoài ra, Toncoin còn được sử dụng để mua các dịch vụ khác nhau của Telegram, bao gồm quảng cáo, tên người dùng, số điện thoại, đăng ký Premium, cũng như các hoạt động tặng quà trên kênh.

Thiết kế đổi mới của TON và sự kết hợp chặt chẽ với Telegram đã giúp nó nổi bật trong lĩnh vực Blockchain, thể hiện tiềm năng phát triển lớn.